Определение характеристик коллектора

 

Характеристики коллектора

Для заданного коллектора находим значения следующих коэффициентов:

ордината точки пересечения прямой с вертикальной осью:

отрицательное значение углового коэффициента прямой, равного отношению ординаты точки пересечения прямой с вертикальной осью и абсциссы точки пересечения прямой с горизонтальной осью:

 

Учет влияния теплообменника, разделяющего коллектор и бак аккумулятор

Этот теплообменник устанавливается в жидкостных системах, если в качестве теплоносителя в контуре коллектора используют антифриз:

где расход антифриза через коллектор, ;

теплоемкость антифриза, .

 

Расчет оптимального угла наклона

Подбираем оптимальный угол наклона коллектора β приняв, что наибольшая нагрузка на которую рассчитан коллектор приходится на осенне-весенний период.

Подбор β производится по формулам (для октября) при угле β=58°:

Таким образом, чтобы угол θ→0

Расчет производится в приложении Microsoft Excel.

Тогда угол θ будет равен:

Аналогично рассчитываем для другого угла β. Результаты расчетов сводим в таблицу 2.

Расчет производимв приложении Excelдля двух вариантах, когда:

и

 

Таблица 2

Результаты расчетов

	Октябрь	Октябрь	Ноябрь	Ноябрь	Март	Март	Апрель	Апрель
δ°=	-9,6	-9,6	-18,9	-18,9	-2,4	-2,4	9,4	9,4
β°=	58,00	42,00	58,00	42,00	58,00	42,00	58,00	42,00
A=	0,3263	0,4575	0,3263	0,4575	0,3263	0,4575	0,3263	0,4575
B=	0,5787	0,4566	0,5787	0,4566	0,5787	0,4566	0,5787	0,4566
C=	0,4240	0,3346	0,4240	0,3346	0,4240	0,3346	0,4240	0,3346
D=	0,4176	0,5856	0,4176	0,5856	0,4176	0,5856	0,4176	0,5856
E=	0,4522	0,3568	0,4522	0,3568	0,4522	0,3568	0,4522	0,3568
cosθ=	0,8997	0,9290	0,9046	0,8913	0,8796	0,9415	0,8168	0,9299
θ°=	25,89	21,72	25,23	26,97	28,41	19,69	35,23	21,59

 

Как видно из расчетов минимальное значение угла θ=19,69° достигается в марте, при δ=-2,4°. Следуя из расчетов оптимальный угол наклона β будет составлять 42,0°.

Принимаем угол наклона коллектора β = 42,0° = 42,0° · 3,14/180°= 0,733 радиан.

 

2.3 Влияние ориентации коллектора на долгосрочные характеристикиССТ (расчет выполняем для апреля и площади коллектора )

 

Расчет прихода радиации на наклонную поверхность

Отношение среднемесячных приходов прямой радиации на наклонную и горизонтальную поверхности:

где широта местности, рад;

- склонение солнца, для апреля рад;

 

Таблица 3

Угол склонения Солнца для среднего дня I-XII месяцев

Месяцы	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
d, град	-20,9	-13	-2,4	9,4	18,8	23,1	21,2	13,5	2,2	-9,6	-18,9	-23,0

 

часовой угол захода солнца на горизонтальной поверхности, рад:

часовой угол захода солнца на наклонной поверхности, рад:

;

 

Тогда

Выбираем значение коэффициента для января ; принимая, что в этом месяце в Ашгабаде снега нет.

Отношение среднемесячных дневных приходов суммарной радиации на наклонную и горизонтальную поверхности:

,

где

Тогда

Находим значения и заносим в таблицу 2. Расчет производим в приложении Microsoft Excel, для всех остальных месяцев.

Среднемесячный дневной приход суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность, :

 

Данные расчетов сводим в таблицу 4.

Учитывая тип коллектора, находим .